Česká vědkyně poprvé sledovala, jak se dělí lidské vajíčko

Způsob dělení lidského vajíčka odhalil příčiny ženské neplodnosti. Tak se dá velmi zjednodušeně interpretovat objev české vědkyně Zuzany Holubcové, která ve výzkumném ústavu MRC Laboratory of Molecular Biology v Cambridge studovala lidská vajíčka, konkrétně proces, který vede ke vzniku oplodnitelného vajíčka a zdravého embrya. Její práci publikoval prestižní časopis Science.

„Studovali jsme proces meiózy, který probíhá u pohlavního rozmnožování. Vajíčko se při ní v podstatě musí zbavit poloviny svých chromozomů, které se vydělí do malé přidružené buňky nazývané polární tělísko. Polární tělísko je velmi malé, protože vajíčko neboli oocyt si musí uchovat velkou buněčnou masu, aby mohlo po několik prvních dnů vyživovat embryo,“ přiblížila studovaný proces Holubcová, která získala doktorát na lékařské fakultě pod vedením Aleše Hampla.

Původně v laboratoři v Cambridge studovala meiózu u myší. „Sledovala jsem procesy ve vyvíjejícím se vajíčku pomocí metody nazývané live imaging, která v podstatě pomocí speciálního mikroskopu snímá vnitřek živé buňky. Ze sady pořízených snímků se pak vytvoří video, které ukazuje, co se v buňce odehrálo v čase,“ popsala metodu výzkumu Holubcová. Už práce na myších byla publikována v časopisu Nature Cell Biology, v souvislosti s objevem nové funkce vezikulů. Tyto struktury v podobě váčků mají za úkol skladovat a transportovat některé látky v buňce. Podle zjištění bioložky ale překvapivě hrají významnou roli i při vývoji vajíček.

Práce s myšími samičími pohlavními buňkami ji připravila na experimenty s lidskými vajíčky. „U nich nás zajímala nejen samotná segregace chromozomů, ale celý proces meiózy, který ještě nikdo ‚naživo' nesledoval. Předpokládali jsme, že proces bude velmi podobný tomu, který se odehrává u myší, ale překvapivě jsme přišli na to, že se podstatně liší. U lidí je proces dělení vajíčka mnohem delší a využívá jinou molekulární dráhu pro vytvoření struktury – dělicího vřeténka, která za rovnoměrné rozdělení chromozomů zodpovídá.“ uvedla Holubcová.

Důvod je ten, že lidskému vajíčku chybí organela, která je ve všech živočišných buňkách a zodpovídá právě za rychlé vytvoření dělicího vřeténka a spolehlivé rozdělení chromozomů. Nazývá se centrozom a už dříve vědci tušili, že v lidském vajíčku zřejmě chybí. Opakovaně se jej totiž nepodařilo detekovat. Nevědělo se ale, jak tedy vajíčko rozdělení chromozomů zvládne.

„Díky natočení celého procesu a také experimentům s inhibováním některých molekul jsme ukázali, že k vytvoření dělícího vřeténka vajíčko využívá pomalý a málo spolehlivý mechanismus typický pro rostliny. Je to také pravděpodobně prapůvodní příčina toho, proč lidská vajíčka často obsahují špatný počet chromozomů a embryo tak nepřežije nebo má významnou genetickou vadu,“ zdůraznila bioložka.

Její objev je průlomový v tom, že nyní už vědci vědí, jak celý proces rozdělování chromozomů v lidském vajíčku vypadá, a mohou tak lépe testovat například látky, které zlepšují zrání vajíček při umělém oplodnění, nebo studovat, které látky naopak mohou oocyty poškozovat.

Přínosné je to především pro oblast umělého oplodnění. „V České republice je hodně klinik reprodukční medicíny a bez spolupráce s nimi není podobný výzkum možný. S takovým zařízením jsem spolupracovala ve Velké Británii a ráda bych se vrátila zpět do Česka a získala některou ze zdejších klinik ke spolupráci na aplikovaném výzkumu, který povede ke zlepšení úspěšnosti při léčbě neplodnosti,“ dodala Holubcová, která původně vystudovala farmacii na Veterinární a farmaceutické univerzitě v Brně.

Masarykova univerzita | Masaryk university